O conjunto de dados reúne resultados experimentais obtidos a partir da modificação de nanomateriais de celulose e lignina, visando sua aplicação em revestimentos para obras de arte sensíveis à água. Os dados incluem caracterizações físico-químicas, morfológicas e estruturais de dispersões de nanocelulose e nanolignina, informações sobre propriedades de absorbância, bem como comparações entre diferentes métodos de reticulação de nanopartículas de lignina obtidas do bagaço de cana-de-açúcar. O principal objetivo é avaliar a estabilidade dessas dispersões após modificações com agentes biossurfactantes, por meio de complexação eletrostática, e após oxidação e reticulação da lignina. O escopo do conjunto de dados abrange desde a preparação e caracterização dos materiais até ensaios de aplicação em sistemas reais.